12.4 综合与实践
一次函数模型的应用
第12章 一次函数
导入新课
讲授新课
当堂练习
课堂小结
1.巩固一次函数知识,灵活运用变量关系解决相关实际问题;
2.有机地把各种数学模型通过函数统一起来使用,提高解决实际问题的能力;(重点)
3.认识数学在现实生活中的意义,提高运用数学知识解决实际问题的能力.(难点)
学习目标
导入新课
情境引入
乌鸦喝水,是《伊索寓言》中一个有趣的寓言故
事.故事梗概为:"一只口渴的乌鸦看到窄口瓶内有半瓶
水,于是将小石子投入瓶中,使水面升高,从而喝到
了水."告诉人们遇到困难要积极想解决办法,认真思
考才能让问题迎刃而解的道理.数学问题也一样哦.
10 cm
9 cm
如果将乌鸦喝水的故事进行量化,你能判断乌鸦丢进多少颗石子,水能刚好在瓶口?说说的做法!
讲授新课
一次函数模型的应用
现实生活或具体情境中的很多问题或现象都可以抽象成数学问题,并通过建立合适的数学模型来表示数量关系和变化规律,再求出结果并讨论结果的意义.
下面有一个实际问题,你能否利用已学的知识给予解决?
问题:奥运会每4年举办一次,奥运会的游泳成绩在不断的被刷新,如男子400m自由泳项目,2016年奥运冠军的马克-霍顿成绩比1984年的约提高了30s,下面是该项目冠军的一些数据:
根据上面资料,能否估计2020年东京奥运会时该项目的冠军成绩?
年份 冠军成绩/s
1984 231.23
1988 226.95
1992 225.00
1996 227.97
2000 220.59
年份 冠军成绩/s
2004 223.10
2008 221.86
2012 220.14
2016 ?
2020 ?
解:(1)以1984年为零点,每隔4年的年份的x值为横坐标,相应的y值为纵坐标,即(0,231.23),(1,226.95)等,在坐标系中描出这些对应点.
O(1984)
230
1(1988)
2(1992)
3(1996)
4(2000)
5(2004)
6(2008)
7(2012)
8(2016)
y/s
x/年
210
220
200
240
(2)观察描出的点的整体分布,它们基本在一条直线附近波动,y与x之间的函数 关系可以用一次函数去模拟.即y=kx+b.
O(1984)
230
1(1988)
2(1992)
3(1996)
4(2000)
5(2004)
6(2008)
7(2012)
8(2016)
y/s
x/年
210
220
200
240
·
·
·
·
·
·
·
·
这里我们选取第1个点(0,231.23)及第7个点(7,221.86)的坐标代入y=kx+b中,得
b=231.23,
7k+b=221.86.
解得k=-1.34, b=231.23
所以,一次函数的解析式为y=-1.34x+231.23.
(3) 当把1984年的x值作为0,以后每增加4年得x的一个值,这样2016年时的x值为8,把x=8代入上式,得y=
-1.34×8+231.23=220.51(s)
因此,可以得到2016年奥运会男子的自由泳的400m的冠军的成绩约是220.51s
2016年里约奥运会澳大利亚选手马克-霍顿以221.55s的成绩获得男子400m自由泳项目奥运会冠军,你对你预测的准确程度满意吗?
归纳总结
通过上面的学习,我们知道建立两个变量之间的函数模型,可以通过下列几个步骤完成:
(1)将实验得到的数据在直角坐标系中描出;
(2)观察这些点的特征,确定选用的函数形式,并根据已知数据求出具体的函数表达式;
(3)进行检验;
(4)应用这个函数模型解决问题.
例:小明同学在探索鞋码的两种长度“码”与“厘米”之间的换算关系时,通过调查获得下表数据:
x(厘米) … 22 25 23 26 24 …
y(码) … 34 40 36 42 38 …
问题1:根据表中提供的信息,在同一直角坐标系中描出相应的点,你能发现这些点的分布有什么规律吗?
典例精析
30
32
38
36
34
42
40
23
25
24
21
22
27
26
y (码)
x(厘米)
问题2:据说篮球巨人姚明的鞋子长31cm,那么你知道他穿多大码的鞋子吗?
这些点在一条直线上,
如图所示.
O
我们选取点(22,34)及
点(25,40)的坐标代入
y=kx+b中,得
22k+b=34,
25k+b=40.
解得k=2, b=-10
所以,一次函数的解析式为y=2x-10.
把x=31代入上式,得y=2×31-10=52.
因此,可以得到姚明穿52码的鞋子.
当堂练习
1.下图是用棋子摆成的“上”字 ,则第n个图共有多少枚棋子?
图1
图2
图3
图4
解:先列表:
x 1 2 3 …
y 6 10 14 …
描点:如图所示
我们发现图形的变化规律为一条直线,我们可设该直线为y=kx+b.
选取点(1,6)及
点(2,10)的坐标代入
y=kx+b中,得
k+b=6,
2k+b=10.
解得k=4, b=2
所以,一次函数的解析式为y=4x+2.
把x=n 代入上式,得y=4n+2.
因此,可以得到第n个图形有(4n+2)棋子.
2.世界上大部分国家都使用摄氏温度(℃)计量法,但美、英等国的天气预报仍然使用华氏温度(?)计量法.两种计量法之间有如下的对应关系:
x/℃ 0 10 20 30 40 50
y/? 32 50 68 86 104 122
(1)在平面直线坐标系中描出相应的点,观察这些点的分布情况,并猜想y与x之间的函数关系;
解:(1)如图所示,以表中对应值为坐标的点大致分布在一条直线上,据此,可猜想:y与x之间的函数关系为一次函数;
(2)确定y与x之间的函数表达式,并加以检验;
解:设y=kx+b,把(0,32)和(10,50)代入得
解得
经检验,点(20,68),(30,86),
(40,104),(50,122)的坐标均能满足上述表达式,
所以y与x之间的函数表达式为
(3)华氏0度时的温度应是多少摄氏度?
解:当y=0时,
解得
∴华氏0度时的温度应是 摄氏度;
(4)华氏温度的值与对应的摄氏温度的值有相等的可能吗?
解:把y=x代入,
解得
∴ 华氏温度的值与对应的摄氏温度的值有相等的可能,此值为-40.
课堂小结
一次函数模型的应用
①将实验得到的数据在直角坐标系中描出
②观察这些点的特征,确定选用的函数形式,并根据已知数据求出具体的函数表达式
③进行检验
④应用这个函数模型解决问题